Transformator

Ein Transformator (kurz: Trafo) ist ein elektromagnetisches Bauteil, das Wechsel- oder Drehstrom auf ein anderes Niveau von elektrischer Spannung und Stromstärke bringt. Er besteht aus einer Primärseite bzw. Primärspule und einer Sekundärseite bzw. Sekundärspule. Eine Wechselspannung auf der Primärseite bewirkt einen wechselnden magnetischen Fluss im Transformatorkern. Dieser magnetische Fluss erzeugt auf der Sekundärseite eine Spannung (Spannungstransformation). So entsteht eine niedrigere oder höhere Spannung als auf der Primärseite.

Bei Photovoltaikanlagen dienen Transformatoren in Wechselrichtern zum Überspannungsschutz. Dazu nimmt ein Trafo eine sogenannte galvanische Trennung vor. Das bedeutet, er leitetet Gleich- und Wechselströme der Anlage und des Versorgungsnetzes in voneinander unabhängige Stromkreise. Tritt eine Überspannung ein, schützt diese Trennung vor Schäden am Wechselrichter oder an der Anlage. Der Nachteil: Durch den Trennungsvorgang entstehen Wandlungsverluste, die zu in einem niedrigeren Wirkungsgrad führen.

Große Transformatoren zeichnen sich häufig durch sehr hohe Wirkungsgrade mit Werten von über 99 Prozent aus. Ein geringer Verlust von beispielsweise nur 0,5 Prozent führt bei einer Übertragungsleistung von 200 Megawatt jedoch schon zu einer Verlustleistung von einem Megawatt, die als Wärme anfällt. Dies entspricht etwa der Heizleistung, die an einem kalten Wintertag für 200 moderne Einfamilienhäuser nötig ist.